Kecerdasan buatan: sebuah chip yang dirancang untuk mensimulasikan aktivitas otak
Terakhir ditinjau: 18.05.2024
Semua konten iLive ditinjau secara medis atau diperiksa fakta untuk memastikan akurasi faktual sebanyak mungkin.
Kami memiliki panduan sumber yang ketat dan hanya menautkan ke situs media terkemuka, lembaga penelitian akademik, dan, jika mungkin, studi yang ditinjau secara medis oleh rekan sejawat. Perhatikan bahwa angka dalam tanda kurung ([1], [2], dll.) Adalah tautan yang dapat diklik untuk studi ini.
Jika Anda merasa salah satu konten kami tidak akurat, ketinggalan zaman, atau dipertanyakan, pilih dan tekan Ctrl + Enter.
Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah mengimpikan untuk menciptakan sebuah sistem komputer yang bisa mereplikasi bakat otak manusia untuk mengeksplorasi tantangan baru.
Para ilmuwan dari Massachusetts Institute of Technology kini telah mengambil langkah penting menuju tujuan ini dengan mengembangkan chip komputer yang meniru mekanisme untuk mengadaptasi neuron otak sebagai respons terhadap informasi baru. Fenomena ini, yang dikenal dengan plastisitas, diyakini oleh para ilmuwan untuk mendasari banyak fungsi otak, termasuk belajar dan mengingat.
Sekitar 400 transistor dan chip silikon dapat mensimulasikan aktivitas sinaps otak tunggal - sebuah hubungan antara dua neuron, yang memfasilitasi transfer informasi dari satu neuron ke neuron lainnya. Periset berharap bahwa chip ini akan membantu ilmuwan syaraf belajar lebih banyak tentang pekerjaan otak, dan juga dapat digunakan dalam pengembangan prostesis saraf, seperti retina buatan, kata manajer proyek Chi-Sang-poon.
Simulasi sinapsis
Di otak, ada sekitar 100 miliar neuron, yang masing-masing membentuk sinapsis dengan sejumlah besar neuron lainnya. Sinaps - celah antara dua neuron (neuron presinaptik dan postinaptik). Neuron presinaptik mengeluarkan neurotransmitter seperti glutamat dan GABA, yang mengikat reseptor pada membran postsynaptic sel, mengaktifkan saluran ion. Pembukaan dan penutupan saluran ini menyebabkan perubahan potensial listrik sel. Jika potensi perubahannya cukup dramatis, sel memicu dorongan listrik yang disebut potensi aksi.
Semua aktivitas sinaptik bergantung pada saluran ion, yang mengendalikan aliran ion bermuatan, seperti sodium, potasium dan kalsium. Saluran ini juga merupakan kunci dalam dua proses yang dikenal sebagai potensiasi jangka panjang (LTP) dan depresi jangka panjang (LLC), yang masing-masing memperkuat dan melemahkan sinapsis.
Ilmuwan telah mengembangkan chip komputer mereka sendiri, sehingga transistor bisa meniru aktivitas berbagai saluran ion. Sementara kebanyakan chip bekerja dalam mode biner - "on / off", arus listrik pada chip baru mengalir melalui transistor dalam mode analog. Gradien potensial listrik menyebabkan aliran mengalir melalui transistor dengan cara yang sama seperti ion melewati saluran ion di dalam sel.
"Kita bisa menyesuaikan parameter rangkaian untuk konsentrasi pada saluran ion tertentu," kata Poon. "Sekarang kita memiliki cara untuk menangkap setiap proses ionik yang terjadi di neuron."
Chip baru ini mewakili "kemajuan signifikan dalam upaya mempelajari neuron biologis dan plastisitas sinaptik pada chip CMOS [komplementer metal-oxide-semiconductor]," kata Dean Buonomano, seorang profesor ilmu saraf di University of California dari Los Angeles, menambahkan bahwa "tingkat realisme biologis , sangat mengesankan
Para ilmuwan berencana menggunakan chip mereka untuk menciptakan sistem pemodelan fungsi saraf tertentu, seperti sistem pengolahan visual. Sistem seperti itu bisa jauh lebih cepat daripada komputer digital. Bahkan pada sistem komputer berperforma tinggi, jam atau hari dibutuhkan untuk mensimulasikan rangkaian otak sederhana. Dengan sistem chip analog, simulasi lebih cepat daripada sistem biologis.
Aplikasi potensial lain dari chip ini, penyesuaian interaksi dengan sistem biologis, seperti retina buatan dan otak. Ke depan, chip ini bisa menjadi blok standar untuk perangkat kecerdasan buatan, kata Poon.
